市場數據：

• HB-LED封裝市場將在2015年突破三十億美元
• 2009年的HB-LED產業整體營收約十四億美元
• 其中封裝市場八億五千萬美元，有60%落入了相關供應商的口袋
• 至2015年,市場平均年成長率將有34%

機遇與挑戰：

• 高亮度(HB)LED 的封裝將是未來年成長率上升25%的大商機
• 後段切割、連接導線
  
  、雷射剝離等設備的需求仍然平緩

什麽樣的新興市場會在2010年帶給後段設備材料供應商高達數十億美元的商機？根據法國市調公司YoleDéveloppement研究,高亮度(HB)LED 的封裝將是未來年成長率上升25%的大商機；並且,HB-LED封裝市場將在2015年突破三十億美元。

耐高熱而且容許強光輸出的特殊封裝材料將是主要商機所在。2009年的HB-LED產業整體營收約十四億美元,其中封裝市場即貢獻八億五千萬美元,也就是說有60%落入了相關供應商的口袋。從產業現階段的需求來看,後段切割、連接導線
、雷射剝離等設備的需求仍然平緩,不過預期至2015年,市場平均年成長率將有34%,如下圖所示。

 

 資料來源：YoleDéveloppement公司2009年HBLED封裝報告

Yole公司對於HBLED的定義較其他市場研究機構為窄,僅限於每瓦功率能夠輸出30流明以上,如應用在汽車 和電視 背光的元件,但是大部分的LCD背光應用都在這個分類以外。每一封裝單位能輸出100流明以上的超高亮度LED,包括汽車大燈和一般照明使用,目前擁有兩億八千萬美元的利基市場；隨著成本逐漸改善,成長力道可以預期。

封裝基板的熱管理為關鍵所在

目前所謂的高亮度LED,其典型的光能轉換效率也還不到25%,輸入功率的大部分都轉變成無用的熱能,因此封裝的熱管理技術擁有最大的改善空間,也是各家公司競爭勝出之所在。而且,這個領域也是最能夠降低成本的地方。YoleDéveloppement分析師PhilippeRoussel解釋說,經由逆向還原工程研究業界知名產品,發現各家的晶片技術都裼孟嗤的智財(IP),然而在封裝上麵卻完全不同。分析顯示這完全是基於成本結構的考慮,據其推測,封裝部分占總成本比率可能超過70%。最近以來,不少公司推出每瓦輸出達150流明以上的晶片,主要也是由於在封裝技術上有所進展。

改善熱管理有一個關鍵,也就是占封裝總成本一半的封裝基板。模造樹脂基板(Moldedresinsubstrates)搭配熱插槽設計和金屬芯的印刷 電路板 ,都是廣為裼玫慕餼齜借瘢徊還對更高功率的元件,供應商紛紛將注意力轉向鋁或AlN的陶瓷基板,以及晶片與封裝基板間陶瓷或矽材質承載版的技術。

采鈺使用矽基板改善熱阻抗

但是最吸引人的潛力還是在新的替代材料。台積電的關S企業采鈺科技利用八季г布鬥庾把u程,已經開始商業量產以矽封裝基板的高功率(350mA)LED。事業發展組織副總戎柏忠透露,新基板的熱阻抗不超過3°/W,產品效能會是使用陶瓷技術的二到三倍,輸出流明數可以增加10-15%。

采鈺從LED氧造商取得切割好的晶粒,使用晶圓級封裝氧程以簡化晶粒處理；但並非指元件晶圓的封裝。氧程首先做好晶圓上的矽穿孔,然後是金屬化和介電質保護層,接著就可以置入LED晶粒,再氧做接腳。晶片上麵以黃光剝離(maskandlift-off)技術均勻覆蓋磷介電層,然後透鏡成形於晶圓上,最後切割晶圓。氧程技術的關鍵就在控製的導線架矩陣的平整度,另外也必須自行開發透鏡成形技術。晶圓級氧程將有助於降低量產時的組裝成本,隻是現階段的采鈺不作成本領導,卻要更專注於要求熱效能與可靠性的應用領域。

采鈺將晶圓代工的模式引進高度客氧化的LED封裝產業

；相對的,晶圓代工的氧程也作了若幹的調整,以容許LED晶粒排列、電路丫忠約巴婦導庸ど係母髦稚杓啤Ｈ指弊鼙硎荊公司技術能夠氧做上下與側向元件,應用範圍含蓋一般照明、背光源以及各式各樣的用途。采鈺的訂單從八月份開始,已經接到2010年底；客戶包括外包封裝的LED氧造商,以及下遊的lightengine和照明設備製造商。

同欣以鍍銅陶瓷降低成本

相形之下,同欣電子 也研究出鍍銅陶瓷作為基板材料,認為能夠大幅降低高效LED封裝的成本。行銷技術資深副總呂紹萍說,以1瓦及100流明的高功率白色冷光LED晶片0.6美元的總成本來估計,台灣的公司使用鍍銅陶瓷LED基板可以降低成本5-10%。這項技術開發出一種特別的強力黏著層,因此能夠在表麵電鍍的同時進行基板穿孔,節省了一道氧程,也降低了成本。而且,銅的高熱傳導S數為390W/mK(AlN為170W/mK,矽為150W/mK,Al2O3隻有30W/mK)也改善了封裝散熱效能。

其他潛在商機

LED封裝產業樂觀期待其他新材料的研發。高反射S數(逼近藍寶石的1.77)的封裝和覆膜材料開發已露出曙光。而從使用者需求的觀點來看,確定一個標準的封裝尺寸將有助於使用HBLED的係統業者加速整合與降低成本。

在設備方麵,傳統的金屬連線氧程仍然是LED後段設備最大的市場。基於封裝側壁平整性要求和防止基板脆裂,雷射切割和雷射剝離設備的需求也正在升溫之中；不過這塊小市場目前已經進來了七家業者。

LED封裝業者受到的成本壓力日漸升高。根據《日經微器件》(NikkeiMicrodevices)研究萌發中的消費性顯示產品市場,未來的HBLED產業可能必須麵對周期性供需不平衡的消費性循環,產業生態因此改變。LCD的世界大廠如三星
、LG、友達等陸續投入LED產業,電視和顯示器也紛紛自行開發LED背光模組,未來的價格戰已是大勢所趨；但是,如果電視和個人電腦的需求不見起色,生產過剩的HBLED也會瘋狂殺進其他應用領域。